基于四路同步水聲信號記錄儀設計方案

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　　主控制器是系統的核心， 本系統所選用的主控處理器是TI公司的TMS320VC5509A，該芯片是TI公司生產(chǎn)的TMS320C5000系列DSP芯片中的一種。C5000系列的DSP在移動(dòng)通信終端中應用廣泛，其中C54x最為成熟，它采用改進(jìn)的哈佛結構，并集成有豐富的硬件邏輯和外部接口資源，不僅提高了性能，也降低了成本和體積。C55x是在C54x的基礎上發(fā)展起來(lái)的，具有C54x的全部?jì)?yōu)點(diǎn)，而且是目前功耗最低的新產(chǎn)品。C55x低功耗的這一特點(diǎn)正符合水下能量受限的電子系統的功耗要求。

　?。ㄋ模〤F卡控制器

　　CF支持三種基本工作模式：PC CardMemory模式、PC Card I/O模式以及TrueIDE模式。文中使用True IDE模式，它可以在CF卡上電時(shí)自動(dòng)進(jìn)入。在插入CF卡之前，保證CF卡插槽的/OE管腳為低電平，即可以讓CF卡進(jìn)入True IDE模式。DSP與CF卡的接口電圖如圖4所示。

　　A3-A0為數據、命令或狀態(tài)寄存器地址線(xiàn)。D15-D0為數據總線(xiàn)。CD1、CD2為CF卡存在性硬件檢測腳，內部和地相連，當CF卡有效插入卡座時(shí)，對應卡座上的CD1和CD2拉低，可由硬件或軟件判斷CF卡是否存在。RDY/BSY為CF卡狀態(tài)信號，當CF卡忙時(shí)，該腳置低，此時(shí)DSP不能對其訪(fǎng)問(wèn)及進(jìn)行其它操作。WE、OE為讀寫(xiě)有效信號。REG為寄存器選擇信號線(xiàn)，-REG為高時(shí)訪(fǎng)問(wèn)數據存儲器（命令或數據），為低時(shí)訪(fǎng)問(wèn)屬性存儲器。上電時(shí)，CF卡自動(dòng)完成復位，并在缺省狀態(tài)下進(jìn)入memory模式，也可由外部控制器經(jīng)RESET腳對CF卡重新復位。圖5為記錄儀的硬件電路板實(shí)物圖。

　　四、系統軟件設計

　　系統軟件設計的重點(diǎn)是完成采集數據的存儲，即完成對CF卡的讀寫(xiě)操作。

　　在DSP讀寫(xiě)CF卡扇區時(shí)，首先設置起始扇區的L B A地址和扇區數目；接著(zhù)設置命令寄存器，讀取數據設置命令“20H”，寫(xiě)入數據設置命令“3 0 H”;然后讀取狀態(tài)寄存器，判斷狀態(tài)寄存器值是否為“5 8 H”，若是，則開(kāi)始讀寫(xiě)操作，若否，則繼續讀取狀態(tài)寄存器。接下來(lái)讀取狀態(tài)寄存器是否為“50H”，判斷CF卡操作是否完成，若否，則繼續讀取判斷；若為是，則結束讀寫(xiě)過(guò)程。如果在判斷狀態(tài)寄存器中發(fā)生了超時(shí)或出現錯誤，可設置超時(shí)或錯誤標志，以跳出讀寫(xiě)過(guò)程。圖6為CF卡讀寫(xiě)一個(gè)扇區的流程圖。

　　五、結語(yǔ)

　　本文主要針對傳統水下信息采集設備精度低和能量受限的特點(diǎn)，提出了基于四路同步水聲信號記錄儀設計方案。該方案采用ADS1274、MSVC5509A和CF卡為核心器件設計實(shí)現了4路信號的同步采集記錄，設計制作的電路板大約16cm×12cm，用高能鋰電池供電，整個(gè)系統輕松裝入一個(gè)內徑為15cm，高20cm的圓柱形密封罐內。

　　經(jīng)過(guò)某噪聲測試試驗證明， 該方案中所設